[发明专利]一种端窗X射线管

说明书

技术领域

本发明涉及一种端窗X射线管，属于X荧光分析仪器。

背景技术

X射线管是X荧光分析仪器中的核心部件，其性能直接关系到仪器的性能指标。传统端窗X射线管结构如下图所示，电子束从阴极发射，适当选取电场强度，使电子束在电场力的作用下按如附图1所示轨迹轰击阳极的靶面，产生X射线。其不足之处在于，电子束轰击阳极靶面的最终入射方向与出射X射线方向成180°，造成其产生的韧致辐射的强度较低。另外，现有结构需要利用电场控制电子束的运动方向和轰击阳极靶的位置，对各种参数控制较为严格，制造工艺较为复杂。

另外，发明专利(专利号200480011229.X)同样采用了X射线透射薄膜阳极的技术，由于这款X射线管采用钨靶，阳极电压较高(100KV)，功率较大，因此专门设计了电子束减速电极，以减少阳极产生的热量，达到增加X射线管使用寿命的目的。其不足之处在于：

1、由于阳极高压较高，产生光电子束的能量较高，不适用于对轻金属进行测量。尤其不适用是对RoHS指令要求的五种元素进行测量。

2、结构复杂，对制作工艺要求严格。

3、电源电压高，增加了电源制造难度，同时给绝缘防护增加了难度。不适用于小型便携式仪器领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种端窗X射线管，有效过滤掉X射线低能部分，使出射X射线本底降低、特征峰明显，使测量的灵敏度显著提高。

本发明所述的一种端窗X射线管，包括外壳、用于发射电子束的阴极灯丝、薄膜阳极靶、铍窗。其中阴极灯丝封装于外壳中，所述的铍窗设置于外壳的端面上，并位于电子束的正前方，所述薄膜阳极靶设置于阴极灯丝与铍窗之间，该薄膜阳极靶固定连接在所述外壳的内部。同时，本发明采用外壳接地、阴极灯丝负高压供电模式，可以避免对外壳进行电绝缘保护，有利于X射线管散热。

本发明所述一种端窗X射线管的优点在于：

1、由于电子束轰击阳极靶产生的X射线需穿过薄膜阳极才能从射线管的端窗射出，因此X射线的低能部分被过滤削弱，而高能部分(测量中使用的)所受影响不大，从而得到本底较弱的X射线光谱，为后期检测工作降低难度，最终达到将仪器的灵敏度大大提高的目的。

2、电子束沿初始发射方向轰击阳极靶，其运动轨迹相对简单，不需要用较为复杂的电场控制电子的偏转方向，减少了X射线管加工制造的难度和制造成本。

3、结构简单，使其有利于产品化和批量化，其性能与现有的窗结构X射线管相比存在优势，能够满足X射线仪器批量生产的需要。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。

附图说明

图1是现有X射线管的结构示意图；

图2是本发明端窗X射线管的结构示意图；

具体实施方式

本实施例所述的一种端窗X射线管，由图2所示，包括外壳3、用于发射电子束5的阴极灯丝4、薄膜阳极靶2、铍窗1。其中外壳3采用铜基材料制成，其内部设有共安装薄膜阳极的环形支架31，该外壳3直接接地。所述阴极灯丝4封装于外壳3中，并采用-40kV电压供电。所述的铍窗1设置于外壳3的端面上，位于电子束5的正前方。所述薄膜阳极靶2设置于阴极灯丝4与铍窗1之间，本例中采用厚度为20μm的薄膜钼片作为薄膜阳极靶2，该薄膜阳极靶2焊接在外壳3内部的环形支架31上，可以保证良好的电接触和热接触，由于铜的导热性良好，有助于阳极散热，确保了X射线管有较长的工作寿命。

本实施例所述的端窗X射线管，工作状态下由阴极灯丝4发射的电子束5沿直线方向轰击薄膜阳极2的靶面，与电子束5方向相同的X射线6穿过薄膜阳极2和铍窗1，被应用于测量。这种较为简单的结构一方面降低了生产加工的难度，另一方面在一定程度上降低了低能区的韧致辐射，使得到的X射线本底减弱，从而达到大大提高X荧光分析仪器灵敏度的目的。